منتديات نبع الفرات

تمت ارشفة منتديات نبع الفرات

المشاركات من الموضوع البوليمر العملاق.. سيطرة مثالية لاستخدام المياه

  1. بواسطة عطر الامير

    د. علي الزهيري
    بدأ العراق في السنين الاخيرة يعاني من الاستراتجيات والخطط المائية للدول التي تنبع منها مصادره المائية . وسوف تزداد المشكلة اذا اراد العراق زيادة مساهمة القطاع الزراعي في الناتج القومي . اتخذت الدول تدابير مختلفة للحد من الاستخدام غير الصحيح للماء . ومن هذه الاجراءات زيادة استخدام المواد البوليمرية الماصة للماء العملاقة. تلعب البوليمرات دورا مهما في الحياة اليومية , واليوم هناك العديد من المنتجات البوليمرية المعقدة مثل المستخدمة في تبديل المفاصل والجزء العلوي من الفخذ وكذلك الصناعات الفضائية . والسبب وراء شيوع استخدام المواد البوليمرية هو سهولة تصنيعها وتغير خصائصها بتغير التركيب الذري للتركيب المتكرر بتغير الوزن الذري , يمكن التلاعب بدرجة المرونة لها وحتى درجة التبلور يمكن التحكم بها بإضافة بوليمرات اخرى. استخدمت المواد البوليمرية في الزراعة بانماط مختلفة بدأ بالتغطية والزراعة المغطاة , ومنذ منتصف الخمسينيات صنعت بوليمرات سميت البوليمرات الماصة للماء العملاقة. الجل المائي او البوليمر الماص العملاق ببساطة نوع من البلاستيك يشتمل على خاصية ينفرد بها هي امتصاص الماء , وذلك بسبب وجود جزيئات الصوديوم او البوتاسيوم التي تكون جسرا بين السلاسل الهايدروكربونية الطويلة ,وهو تركيب شبكي ثلاثي الابعاد وينتج من البوليمرات الطبيعية او الصناعية. وبشكل عام تقسم الى صنفين الدائمي او ما يسمى بالكيمياوي واساسها استبدال الاصرة الهيدروجينية بأصرة تساهمية اقوى واكثر استقرارية وهي تبلغ حالة الانتفاخ المتوازن والتي تعتمد على معاملات تفاعل البوليمر ماء وعلى كثافة التقاطعات , والنوع الاخر المعكوس او الفيزياوي عندما تتجمع الشبكة مع بعضها بقوى ثانوية هيدروجينية . القدرة على مسك الماء واطلاقه ثانية تحصل عندما تترطب المجاميع المائية اولا عندما تتصل بالماء ما يودي لتكون اواصر مائية اولية, وكنتيجة لذلك تنتفخ الشبكة معرضة المجاميع المائية التي تتفاعل مع جزيئات الماء وينتج عنه اواصر مائية ثانوية. يتوقف الانتفاخ نتيجة تأثير التقاطعات الفيزياوية, وبعض انواع الجلي المائي نوع الاكريليت المتعدد يمكن ان يمتص كمية من الماء تصل ال 800 ضعف وزنه . وهو يصنع اعتياديا مع الصوديوم ومع الزمن يتحلل الى املاح الامونيا وبعدها الى النتروجين والى غاز ثاني اوكسيد الكاربون بمدة زمنية بين 4 الى 6 اشهر .
    واذا استخدم البوتاسيوم بدلا من الصوديوم نحصل على البولي اكرمايد الذي يمتص بحدود 400 مرة من وزنه ولكنة يحتاج الى 5 الى 7 سنوات لكي يتحلل ويسبب طول فترة التحلل لن يتغير او لن نجد اي اثر في طعم الثمار بعكس النوع الاخر الذي يظهر فية بعض منتجات الصوديوم . ولتجاوز مشكلة الاثار التي تتركها في طعم الثمار شاع اليوم استخدام نوع من البوليمرات العملاقة صديقة للبيئة تستخدم في تصنيعها مادة السليلوز وهذه المادة متوفرة طبيعيا في القطن ومن ايجابيات البوليمرات الحيوية امكانية تحللها بواسطة الاعضاء المايكروية, وبالاضافة لهذا بدأ استخدام البكتريا لتصنيع
    السليلوز.
    الفترة الزمنية بين سقي واخر تعتمد على نوع النبات والظروف المحيطة. في الاجواء الحارة الجافة تفقد النباتات الرطوبة بسرعة مقارنة بالأجواء الرطبة, كذلك تؤثر الرياح الجافة في معدل خسارة النبات للرطوبة.

    تصنيع البوليمرات العملاقة

    غالبا ماتصنع البوليمرات العملاقة من البوليمرات الطبيعية او الصناعية, والبوليمرات الصناعية مائية واقوى كيمياويا مقارنة بالبوليمرات الطبيعية.ويتسسب قوتها الميكانيكية في معدل الانحلال البطيء ولكن من الناحية الاخرى توفر القوة الميكانيكية استقرارية افضل.
    هاتان الخاصيتان المتعاكستان يتوجب موازنتهما خلال التصميم الامثل.الخطوة الاهم في تصنيع البوليمرات شبكة التقاطعات بشكل ما لتوليد تركيب مرن,لهذا اية تقنية بمقدورها انتاح شبكة التقاطعات ان تستخدم البوليمرات الذائبة في الماء صناعية او طبيعية يمكن ان تكون شبكة متقاطعة وبطرق متعددة , اما من خلال التفاعلات الكيمياوية او استخدام الاشعة المؤينة او التفاعلات الفيزياوية.
    وبغض النظر عن التقنية هناك اجزاء رئيسة في صناعة البوليمرات العملاقة هي الجزء الاولي ( المونمر) المحفز وعملية التقاطعات
    الشبكية.
    عمليا ومن التجارب على اربعة انواع من هذه البوليمرات ظهر ان البوليمرات التي تعتمد البطاطا اظهرت قدرة على خزن الماء بحدود 73 بالمئة وهي الاعلى, كذلك ان كمية البوليمر المستخدم هي الاخرى تؤثر في كفاءة الاداء حيث ان استخدام جرعة قدرها 0.12 بالمئة اعطت نتائج افضل من استخدام جرعة 0.23 بالمئة .من التجارب ظهر ان امتصاصية الماء المقطر كانت 74 غم لكل غرام من البوليمر وعند استخدام ماء البلدية تقلص الوزن الممتص الى 40 غم لكل غرام بوليمر وفي الاوساط المالحة تتناقص الى 30 غم.كذلك كانت كمية الماء المترشحة من البوليمر العملاق الذي شبع بماء البلدية اقل من حالة الماء المقطر.
  2. بواسطة النسر الأبيض

    ما أتصور يستعملوهن لأن احنة دولة متخلفة وحكومتنا فاسدة ، شكراً لك أخي
  3. بواسطة عطر الامير

    شكرا لكم